多功能信号发生器的设计及实现

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1、多功能信号发生器的设计及实现[摘要]信号发生器是一种可产生不同频率波形的电路,常用作测试的信号源，又称信号源或振荡器。本系统以STC89C52单片机为主控芯片设计了一个多功能信号发生器,外围电路由单片机最小系统、数模转换、拨码开关和LED显示等组成。经测试，该产品可输出正弦波、方波、三角波、锯齿波等波形，波形的频率和幅度在一定范围内可任意改变，最终实现了预期的功能。[关键词]：单片机；数模转换；显示；控制IDesignandRealizationofmultifunctionalSignalGenerator[Abstract]Signalge

2、neratorisacircuitwaveformsofdifferentfrequencies,oftenusedasasignalsourcetest,anditisalsoknownasthesignalsourceoroscillatorThissystembasedontheSTC89C52single-chipmicrocomputerasthecoretodesignamultifunctionalsignalgenerator.Theperipheralcircuitconsistsoftheminimumsystemofthe

3、single-chipmicrocomputer,digital-analogconversion,dialswitchandLEDdisplayetc.Whentested,theproductcanoutputsinewave,squarewave,trianglewave,sawtoothwaveandsoon.Frequencyandamplitudeofthewaveforminacertainrangecanbechangedarbitrarily,anditultimatelyrealizedtheexpectedthefunct

4、ion.[Keywords]:Single-ChipMicrocomputer;Digital-AnalogConversion;display;controlI目录引言11.课题背景21.1信号发生器的研究现状21.2信号发生器的发展趋势41.3信号发生器的分类52.总体设计方案82.1设计思想82.2方案设计与论证83.硬件电路的设计113.1主控电路及主控芯片的选择113.1.1单片机概述113.1.289C52单片机介绍123.2时钟电路设计153.3复位电路的设计163.3.1复位功能163.3.2复位后的状态173.4最小应用系统的

5、设计173.5波形频率控制及波形切换电路设计183.5.1波形频率控制电路183.5.2波形切换电路193.6D/A转化电路203.6.1DAC0808管脚功能介绍203.6.2D/A转换器的性能指标213.7放大电路及波形显示224.软件设计244.1Protues和Keil介绍244.1.1Proteus的介绍244.1.2Keil的介绍254.2软件设计254.2.1程序设计主流程254.2.2波形产生子程序流程264.3各波形仿真结果图285.软硬件联合调试结果315.1调试过程315.1.1调试工具及测试仪器315.1.2Keil和P

6、roteus的联调315.1.3系统调试过程325.2测试结果325.2.1示波器显示波形325.2.2波形结果分析35结术语36致谢37参考文献38附录A外文原文39附录B外文译文44附录C源程序49附录D电路原理图53附录E元器件清单54引言随着电子测量及其他部门对各类信号发生器的广泛需求及电子技术的迅速发展，促使信号发生器种类增多，性能提高。尤其随着70年代微处理器的出现，更促使信号发生器向着自动化、智能化方向发展。现在，许多信号发生器带有微处理器，因而具备了自校、自检、自动故障诊断和自动波形形成和修正等功能，可以和控制计算机及其他测量仪

7、器一起方便的构成自动测试系统。当前信号发生器总的趋势是向着宽频率覆盖、低功耗、高频率精度、多功能、自动化和智能化方向发展。在科学研究、工程教育及生产实践中，如工业过程控制、教学实验、机械振动试验、动态分析、材料试验、生物医学等领域，常常需要用到低频信号发生器。而在我们日常生活中，以及一些科学研究中，锯齿波、正弦波以及方波信号是常用的基本测试信号。譬如在示波器、电视机等仪器中，为了使电子按照一定规律运动，以利用荧光屏显示图像，常用到锯齿波产生器作为时基电路。信号发生器作为一种通用的电子仪器，在生产、科研、测控、通讯等领域都得到了广泛的应用。但市面

8、上能看到的仪器在频率精度、带宽、波形种类及程控方面都已不能满足许多方面实际应用的需求。加之各类功能的半导体集成芯片的快速生产，都使我们研制一种低功耗、